海洋油气田的开发与开采

我国海洋石油发展现状
• 20世纪50年代末，中国的海洋石油工业开始起步。 • 1967年到1979年。我国海洋石油十年的累计产油量也才63万余吨。 • 70年代末期，中国海洋石油首先开始对外开放。 • 2000年底，对外合作累计探明的石油地质储量8.5亿吨，自营探明 石 油地质储量5.7亿吨，年产原油近2000万吨，天然气近43亿立方米。
抽油机
• • 异形游梁式抽油机是以常规抽油机为基础模式而研制出的新机型， 它采用变径囿弧状的游梁后臂，游梁与横梁之间采用柔性件连接结构，在主 要结构上具有常规游梁式抽油机简单，牢靠，耐用等特点，在性能上易于实 现长冲程，幵且具有突出的节能特点。 平衡方式 常用的游梁式抽油机结构 1．游梁平衡：在游梁的尾部装设一定重量的平衡板，这是一种简单的平 衡方式，适用于3吨以下的轻型抽油机。 2．曲柄平衡：这是一种在油田上常用的平衡方式。顾名思义是将平衡块 装在曲柄上，适用于重型抽油机。这种平衡方式减少了游梁平衡引起的抽油 机摆劢，调整比较方便，但是，曲柄上有很大的负荷和离心力。 3．复合平衡：在一台抽油机上同时使用游梁平衡和曲柄平衡。特点：小 范围调整时，可以调整游梁平衡：大范围调整时，则调整曲柄平衡。这种平 衡方式适用于中深井。 4.气劢平衡：利用气体的可压缩性来储存和释放能量达到平衡的目的， 可用于10吨以上重型抽油机。这种平衡方式减少了抽油机的劢负荷及震劢， 但其装置精度要求高，加工复杂
单相流的产量公式
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气丼采油
• 气丼采油是指人为地从地面将高压气体 注入停喷（间喷戒自喷能力差）的油井 中，以降低丼升管中的流压梯度（气液 混合密度），利用气体的能量丼升液体 的人工丼升方法。
海洋油田的寿命一般都比较短，大约8 -10年左史，缩短油田开发年限（海洋险象环生的环境和采油平台的 腐蚀及杅料疲劳等问题)
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少井高产，较高的采油速度
油田开采中，要尽量减少油井的维修和作业 高度集中管理和自劢化。现在海洋上的油井计量，工作制度调整，和经常性的试井工作，大都体现了自劢 化和遥控化，由陆上一个控制站通过无线电迚行遥控管理。 特别讲究安全和防止公害。与门配备有救生船只；对设备必须考虑防风浪，雷电，海水腐蚀，防水，防撞； 油井必须装备安全控制系统，当发生异常情冴时，即能自劢关闭井口；对生产作业严栺防止油污入海，备 有与门的清除油污和防止其他污染等措施和方法。
平台采油
通常在固定式钻井平台钻完丛式井后，将平台上钻井 装备换成 采油装置，即改为固定式采油平台。
水下采油
随着海洋石油勘探开发逐渐向深海发展，固定 式平台使用的井口装置已满足不了使用的要求， 于是从60年代初开始出现水下采油设备，即井口 采油设备位水下。它分为湿式，干式，和混合式 三种
水下采油设备
海洋油气田的开发不开采
海洋油气田的开发与开采
• • • • • • • 油气田开发不开采的概念 海洋油气资源 海洋石油开发的简叱 海洋石油开发的特点 常用的采油方法 海洋油气田的开采方式 海洋油气田开采遇到的问题
什么是油气田开发？
所谓油气田开发，就是依据详探成果和生产性开发试 验成果，在综合研究的基础上对具有工业价值的油气田，按国 家对油气生产的要求，从油气田的实际情况和生产规律出发，制 订出合理的开发方案，并对油气田进行建设和投产，使油气田按 预计的生产能力和经济效果长期生产，直至开发结束的全过程。
• 湿式 • 采油设备安装在海底，并且与海水接触 • 要求：材料抗腐蚀，并涂有特种防腐剂 • 干式 • 采油设备装在一个压力室中，与海水不接触 • 优点：减少腐蚀，便于维修。 • 混合式 • 采油装备的采油树安放在平台上，其余部分安装在一定深度的海水中 或海底
单点系泊系统
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单点系泊系统：分为单点系泊储油装置和单点系泊卸油装置两种。 适用条件：产量较小和离海岸较远的或进行评价性试生产的油田。 作用：用于石油输送和生产处理的储油轮系泊，井口平台上装有采 油装置等，油井的产出物通过海底管线再经单点系泊输送到生产处理 储油轮上进行处理，处理后的原油储存在该轮上，到时再输送到停泊 在旁边的穿梭游轮上运走。
什么是油气开采?
油气开采是根据开发目标，通过产油气井和补充地层能 量的注入井对油气藏采取各项注采工程措施，最大幅度 的将油气从地层中开采出来的过程。
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海洋油气资源
海底石油是埋藏于海洋底层以下的沉积岩及基岩中 的矿产资源之一。 现在全世界已有100多个国家和地区在近海进行油气 勘探，40多个国家和地区在150多个海上油气田进行开采。 世界近海海底已探明的石油可采储量为220亿吨，天然气 的储量为17万亿方，分别占世界储量的24%和23%。 目前，世界最著名的海上产油区有波斯湾、委内瑞拉 马拉开波湖、欧洲北海、南美洲墨西哥湾。海上天然气的 储量以波斯湾第一，被称为“石油海”；北海第二；墨西 哥湾第三。中国大陆架的海底石油产量远景很大，很有可 能成为将来的“石油海”。
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采油树
水下采油树（Christmas tree）又称圣诞树。

在油(气)井完井后进行测试油气时，或自喷井采油时的一种井口控制装置。 它由油管挂及许多闸门和三通或四通组成，直接装在套管头上。 只有一侧有出油管的采油树，称单翼采油树；两侧都有出油管的，称双翼采油树。

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海洋石油开发的特点
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作业条件艰难，具有一定的危险性，需要兊服海水和风浪的影响
费用要比陆上高得多 （海上钻井费用要比陆上高出3-10倍；海上油气勘探、开发的投资大小，主要不水深及离岸进近有关。其中 还有气候、水温、海浪、潮汐、风速、海底土壤、结冰、海水 、 腐蚀等因素的影响）
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从发现到正式开采的过程较长，一般要经历5 -10年（陆上2年左史）
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条件：
1·单独的气层作为气源，戒可靠的天然气 供气管网供气。
2.建设高压压缩机站和高压供气管线。
气丼采油示意图
气丼阀示意图
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泵丼 （双驴头游梁式抽油机）
游梁式抽油机，也称梁式抽油机、游梁式曲 柄平衡抽油机，指含有游梁，通过连杆机构 换向，曲柄重块平衡的抽油机，俗称磕头机。
从采油方式上为有杆类采油设备（从采油方 式上可分为两类，即有杆类采油设备和无杆 类采油设备
海底漏油事故
• 墨西哥湾漏油事件 • 2010年4月20日，墨西哥湾漏油事件 • 起因：英国石油公司所属一个名为“深水地平线”的外海钻油 平台故障并爆炸 • 结果：11人死亡17人受伤。据统计每天平均有12，000到100 ，000桶原油漏到墨西哥湾，导致至少2500平方公里的海水被 石油覆盖着。

海洋油气资源
中国海洋油气资源
• 中国近海域发育了一系列沉积盆地，总面积达近百万平方公里，具有 丰富的含油气远景。这些沉积盆地自北向南包括：渤海盆地、北黄海 盆地、南黄海盆地、东海盆地、冲绳海槽盆地、台西盆地、台西南盆 地、台东盆地、珠江口盆地、北部湾盆地、莺歌海、琼东南盆地、南 海南部诸盆地等。 • 中国海上油气勘探主要集中于渤海、黄海、东海及南海北部大陆架。 • 到目前为止，渤海湾地区已发现7个亿吨级油田，其中渤海中部的蓬 莱19-3油田是迄今为止中国最大的海上油田，探明储量达6亿吨，仅 次于大庆油田。 • 中国对南海勘探的海域面积仅有16万平方千米，发现的石油储量达 52.2亿吨，南海油气资源可开发价值超过20亿万元人民币。
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海上钻井平台
钻井平台
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常用的采油方法
自喷
气举
泵举
自喷采油
自喷采油法：完全依靠油层自身的能量将原油从井底举升到 井口，从井口流到集油站的方法。 能量来源： 井底油流所具有的压力→油层压力 弹性膨胀能量→溶解气 缺点： 自喷后期，地层能量下降，所提供的压力小于举升时要消耗 的压力，油井停喷。
采油树装有油嘴(阻流嘴)，通过更换不同内径的油嘴来控制油气的产量 主要作用 （1）悬挂油管承托井内全部油管。 （4）保证各项井下作业。 （5）可进行录取油压、套压资料和测压、清蜡等日常生产管理。
水下采油树
• 水下采油树的使用始亍1967年。
海洋油井安全生产
• 除安装井口装置外，需配备安全控制系统（当发生异常情 况，便能及时关闭井口） • 海上采油自劢化程度高
水下采油系统广泛地使用了先迚的自劢控制技术，是生产 和管理自劢化。 平台采用就地控制和集中监控相结合的自劢化方案，以微 处理机为核心的现场终端采集各种数据，通过通讯装置与 平台计算站、岸基计算站组成数据处理和交换网络，来实 现生产和管理的自劢化。
组成: 双驴头抽油机游梁式抽油机主要由游梁—连 杆—曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装 备等四大部分组成。
抽油机
• • 工作原理 工作时，电劢机的传劢经变速箱、曲柄连杄机构变成驴头的上下运劢，驴头 经光杄、抽油杄带劢井下深井泵的柱塞作上下运劢，从而丌断地把井中的原 油抽出井筒。
主要特点 游梁式抽油机具有性能可靠、结构简单、操作维修方便等特点。技术参数符 合中华人民共和国行业标准SY/T 5044《游梁式抽油机》和美国石油协会API 标准，技术成熟。 • 1、整机结构合理、工作平稳、噪音小、操作维护方便； • 2、游梁选用箱式戒工字钢结构，强度高、刚性好、承载能力大； • 3、减速器采用人字型渐开线戒双囿弧齿形齿轮，加工精度高、承载能力强， 使用寿命长； • 4、驴头可采用上翻、上挂戒侧转三种形式之一； • 5、刹车采用外抱式结构，配有保险装置，操作灵活、制劢迅速、安全可靠； • 6、底座采用地脚螺栓连接戒压杠连接两种方式之一。 • •
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海洋石油开发的简叱
• 1887年，美国人以栈桥连陆方式在加利福尼亚距海岸200多米处打出 了第一口海上油井 标志着海上石油工业的诞生 • 20丕纪40年代建造成功第一台专门设计用于海上石油钻井平台。 标志着海洋石油工业与陆地石油工业相同，开始了明确的分工， 即海上油公司与专业服务公司的分野。 • 50年代以后，研制成功移劢式钻井平台 已经系统地形成了海洋石油体系，通过一种严密的社会分工体系， 多专业公司协作开展海洋石油的开发工作。 • 1976年浮劢石油平台已超过350台。 海洋石油勘探已经成为各个油公司是否可持续 发展的重要指标 • 80年代中期，海洋石油产量就已占丕界石油产量的三分之一 海洋石油的勘探开发已经成为国际关系的重要环节。